(57)【要約】【課題】電池パックの体積エネルギー密度を高めることが可能な電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュールは、行列状に配列された複数の電池ブロック１を備えている。電池ブロック１は、複数の電池と、電池が収容され、且つ、行方向及び列方向の各々と直交する軸方向に延びる筒状の収容部１１を有するホルダとを備えている。行列状に配列され且つ互いに隣り合う４つの電池ブロック１は、軸方向に延びる第１の連結部材２によって連結されている。ホルダの各角部は、軸方向に延びる湾曲状の第１の面Ｓ１を有している。第１の連結部材２は、軸方向に延びる湾曲状の第２の面Ｓ２を有している。第２の面Ｓ２は、第１の面Ｓ１に接合されている。第１の連結部材２には、行方向に貫通する第１の貫通孔が設けられている。【選択図】図３
2013030430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配列された複数の電池ブロックを備え、
前記電池ブロックは、
複数の電池と、
前記電池が収容され、且つ、行方向及び列方向の各々と直交する軸方向に延びる筒状の収容部を有するホルダとを備え、
複数の前記電池ブロックのうちの行列状に配列され且つ互いに隣り合う４つの前記電池ブロックは、軸方向に延びる第１の連結部材によって連結され、
前記ホルダの各角部は、軸方向に延びる湾曲状の第１の面を有し、
前記第１の連結部材は、軸方向に延びる湾曲状の第２の面を有し、
前記第２の面は、前記第１の面に接合され、
前記第１の連結部材には、行方向又は列方向に貫通する第１の貫通孔が設けられていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１の連結部材により、複数の前記電池ブロックのうちの列方向又は行方向に隣り合う２つの前記電池ブロック同士の間には、間隙が形成され、
行方向又は列方向に隣り合う前記間隙同士は、行方向又は列方向に貫通する前記第１の貫通孔により、互いに連通され、
前記間隙及び前記第１の貫通孔により、冷却媒体が流通する冷却通路が形成されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１の連結部材は、前記間隙内に露出し、且つ、列方向又は行方向に隣り合う前記２つの前記電池ブロック同士の間に介在する介在面を有し、
前記介在面の列方向又は行方向の幅は、４ｍｍ以上であって且つ８ｍｍ以下であることを特徴とする電池モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１の連結部材には、軸方向に貫通する第２の貫通孔が設けられていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の電池モジュールにおいて、
前記第２の貫通孔は、前記第１の貫通孔と連通していることを特徴とする電池モジュール。
【請求項６】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記収容部は、円筒状であり、
前記第１の面は、前記収容部の外周面の一部であり、
前記収容部の外周面の一部に接合された前記第２の面は、円周状の前記収容部の外周面の４分の１と接合する４分円状であることを特徴とする電池モジュール。
【請求項７】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記収容部は、中空筒状であり、
前記第１の面は、前記収容部の外側面の一部であり、
前記収容部の外側面の一部に接合された前記第２の面は、前記収容部の開口一端から開口他端まで伸びていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項８】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
接着剤により、前記第２の面は、前記第１の面に接合されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記連結部材は、金属からなり、
前記接着剤により、前記第１の連結部材と前記４つの前記電池ブロックの各々との間が電気的に絶縁されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１０】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記連結部材は、金属からなり、
前記第１の連結部材の表面は、皮膜で覆われ、
前記皮膜により、前記第１の連結部材と前記４つの前記電池ブロックの各々との間が電気的に絶縁されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１１】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１の連結部材は、樹脂からなることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１２】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
複数の前記電池ブロックのうちの最も外側に配列され且つ列方向又は行方向に隣り合う２つの前記電池ブロックは、軸方向に延びる第２の連結部材によって連結され、
前記第２の連結部材は、列方向又は行方向に隣り合う前記第１の面の各々と接合し、且つ、軸方向に延びる湾曲状の第３の面を有し、
前記第２の連結部材には、行方向又は列方向に貫通する第２の貫通孔が設けられていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１３】
複数の電池ブロックのうちの行列状に配列され且つ互いに隣り合う４つの前記電池ブロックを連結する連結部材であって、
前記電池ブロックは、
複数の電池と、
前記電池が収容され、且つ、行方向及び列方向の各々と直交する軸方向に延びる筒状の収容部を有するホルダとを備え、
前記ホルダの各角部は、軸方向に延びる湾曲状の第１の面を有し、
前記連結部材は、軸方向に延びる湾曲状の第２の面を有し、
前記第２の面は、前記第１の面に接合され、
前記連結部材には、行方向又は列方向に貫通する第１の貫通孔が設けられていることを特徴とする連結部材。
【請求項１４】
請求項１３に記載の連結部材において、
前記連結部材により、複数の前記電池ブロックのうちの列方向又は行方向に隣り合う２つの前記電池ブロック同士の間には、間隙が形成され、
行方向又は列方向に隣り合う前記間隙同士は、行方向又は列方向に貫通する前記第１の貫通孔により、互いに連通され、
前記間隙及び前記第１の貫通孔により、冷却媒体が流通する冷却通路が形成されていることを特徴とする連結部材。
【請求項１５】
請求項１４に記載の連結部材において、
前記連結部材には、軸方向に貫通する第２の貫通孔が設けられていることを特徴とする連結部材。
【請求項１６】
請求項１５に記載の連結部材において、
前記第２の貫通孔は、前記第１の貫通孔と連通していることを特徴とする連結部材。
【請求項１７】
行列状に配列された複数の電池ブロックを備え、
前記電池ブロックは、
電池と、
前記電池が収容され、且つ、行方向及び列方向の各々と直交する軸方向に延びる筒状の収容部を有するホルダとを備え、
複数の前記電池ブロックのうちの行列状に配列され且つ互いに隣り合う４つの前記電池ブロックは、軸方向に延びる第１の連結部材によって連結され、
前記ホルダの各角部は、軸方向に延びる第１の面を有し、
前記第１の連結部材は、前記第１の面に接合される第２の面を有し、
前記第１の連結部材により、複数の前記電池ブロックのうちの列方向又は行方向に隣り合う２つの前記電池ブロック同士の間には、間隙が形成されていることを特徴とする電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隣り合う電池ブロック同士を互いに連結する連結部材、及び該連結部材を用いた電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電池を並列及び／又は直列接続して、所定の電圧及び容量を出力する電池群をモジュール化し、この電池モジュールを種々組み合わせることによって、多種多様な用途に対応可能とする技術が採用され始めている。
【０００３】
ケースに所定数の電池が収容された電池モジュールの組み立てとして、次のような技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、各ケースの周縁部に貫通孔を設け、各貫通孔にボルトを挿入する。これにより、ケース同士を互いに締結して、電池モジュールの組み立てを行う。複数の電池モジュールを組み立てることで構成された電池パックは、複数（＝所定数×ケース数）の電池と、各々に所定数の電池が収容された複数のケースとを備えている。
【０００４】
なお、スペーサを利用して、電池パックを製造する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の技術では、電池パックは、図１５に示すように、複数の円筒型電池１００と、複数の円筒型電池１００がマウントされるスペーサ１０１とを備えている。スペーサ１０１の各電池受取部１０１ａに、各円筒型電池１００をマウントすることにより、外周面が円周状の円筒型電池１００（言い換えれば、配列構造を維持し難い形状の電池）の配列構造を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４７５３１号公報
【特許文献２】特開２００９−５２７０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、以下に示す問題がある。
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、上述の通り、電池パックは、複数の電池の他に、各々に所定数の電池が収容された複数のケースを備えている。このため、電池パックの全体積は、複数のケースの体積分を含み、複数のケースが占める部分に、電池を存在させることができない。特に、特許文献１に記載された技術では、ケースの周縁部に、ボルトが挿入される貫通孔を設ける必要があり、ボルトが挿入される貫通孔が占める部分に、電池を存在させることができない。従って、電池パックの体積エネルギー密度が低下するという問題がある。
【０００８】
なお、特許文献２に記載のスペーサ１０１は、円筒型電池１００の配列構造を維持するための部材であって、各電池受取部１０１ａに各円筒型電池１００がマウントされるマウント部材である。このため、当然のことながら、スペーサ１０１にマウントされた複数の円筒型電池１００からなる電池群同士を、スペーサ１０１により互いに連結することはできない。
【０００９】
前記に鑑み、本発明の目的は、電池パックの体積エネルギー密度を高めることが可能な電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明に係る電池モジュールは、行列状に配列された複数の電池ブロックを備え、電池ブロックは、複数の電池と、電池が収容され、且つ、行方向及び列方向の各々と直交する軸方向に延びる筒状の収容部を有するホルダとを備え、複数の電池ブロックのうちの行列状に配列され且つ互いに隣り合う４つの電池ブロックは、軸方向に延びる第１の連結部材によって連結され、ホルダの各角部は、軸方向に延びる湾曲状の第１の面を有し、第１の連結部材は、軸方向に延びる湾曲状の第２の面を有し、第２の面は、第１の面に接合され、第１の連結部材には、行方向又は列方向に貫通する第１の貫通孔が設けられている。
【００１１】
本発明に係る電池モジュールにおいて、第１の連結部材により、複数の電池ブロックのうちの列方向又は行方向に隣り合う２つの電池ブロック同士の間には、間隙が形成され、行方向又は列方向に隣り合う間隙同士は、行方向又は列方向に貫通する第１の貫通孔により、互いに連通され、間隙及び第１の貫通孔により、冷却媒体が流通する冷却通路が形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る電池モジュールにおいて、第１の連結部材には、軸方向に貫通する第２の貫通孔が設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電池モジュールにおいて、第２の貫通孔は、第１の貫通孔と連通していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る連結部材を用いた電池モジュールによると、電池パックの体積エネルギー密度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの構造を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの構造を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの構造を示す分解平面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの構造を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、電池ブロックの構造を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、電池ブロックの構造を示す斜視図である。
【図７】図７は、連結部材の構造を示す斜視図である。
【図８】図８(a) 及び(b) は、連結部材の構造を示す斜視図である。
【図９】図９は、ホルダの構造を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、一実施例の電池モジュールの構造を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、一実施例の電池モジュールの構造を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２(a) 〜(c) は、連結部材の構造を示す斜視図である。
【図１３】図１３(a) 及び(b) は、連結部材の構造を示す図であり、図１３(a) は斜視図であり、図１３(b) は平面図である。
【図１４】図１４(a) 及び(b) は、連結部材の構造を示す図であり、図１４(a) は斜視図であり、図１４(b) は平面図である。
【図１５】図１５は、スペーサの構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の単なる例示形態に過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形又は変更が可能であり、該変形例及び該変更例も本発明の範囲内に含まれる。図面において、各構成要素は、図示に適した寸法比率で図示されており、図示した寸法比率は、実際の寸法比率とは異なる場合がある。
【００１７】
（一実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る電池モジュールについて、図１、図２、図３及び図４を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電池モジュールの構造を示す平面図である。図２は、本実施形態に係る電池モジュールの構造を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る電池モジュールの構造を示す分解平面図である。図４は、本実施形態に係る電池モジュールの構造を示す分解斜視図である。なお、図１、図２、図３及び図４において、理解を容易にする為に、正極板、負極板及び絶縁板等の図示を省略している。
【００１８】
本実施形態に係る電池モジュールは、図１、図２、図３及び図４に示すように、行列状に配列された複数（例えば４つ）の電池ブロック１を備えている。なお、本実施形態では、理解を容易にするために、電池モジュールに含まれる電池ブロック１の個数が、４つの場合を具体例に挙げて説明したが、実際には、電池モジュールは、より多数の電池ブロックを含む場合がある。
【００１９】
図１、図２、図３及び図４において、詳細な図示を省略したが、各電池ブロック１は、少なくとも、複数の電池と、収容部１１を有するホルダ（図５及び図６：１１Ａ参照）とを備えている。なお、後述の図５及び図６において、電池ブロック１の詳細な構造を図示している。
【００２０】
ホルダ１１Ａは、筒状の収容部１１を有し、各収容部１１には、後述の図５及び図６に示すように、各電池が収容される。筒状の収容部１１は、行方向及び列方向の各々と直交する軸方向に伸びている。
【００２１】
ホルダ１１Ａは、複数の収容部１１を有し、複数の収容部１１のうちの隣り合う収容部１１同士が互いに固着されている。これにより、複数の収容部１１が一体化されている。このように、ホルダ１１Ａは、複数の収容部１１が一体化されることで、構成されている。
【００２２】
収容部１１の内側面は、電池の外側面と接触可能な形状を有している。電池が、例えば、円筒型電池の場合、収容部１１の内周面は、円周状である。収容部１１に収容された電池の外側面は、収容部１１の内側面と当接している。収容部１１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の高い熱伝導性を持つ材料からなることが好ましい。これにより、電池からの発熱を、収容部１１に効率良く伝導させて放熱することができる。
【００２３】
４つの電池ブロック１は、軸方向に延びる連結部材２によって連結されている。図３に示すように、連結部材２の４つの第２の面Ｓ２の各々は、電池ブロック１の第１の面Ｓ１に接合されている。電池モジュールの最外部に位置し且つ列方向に隣り合う２つの電池ブロック１は、軸方向に延びる連結部材３によって連結されている。連結部材３の２つの第３の面Ｓ３の各々は、電池ブロック１の第１の面Ｓ１に接合されている。電池モジュールの最外部に位置し且つ行方向に隣り合う２つの電池ブロック１は、軸方向に延びる連結部材４によって連結されている。連結部材４の２つの第４の面Ｓ４の各々は、電池ブロック１の第１の面Ｓ１に接合されている。
【００２４】
図３に示すように、ホルダ１１Ａの４つの角部の各々は、湾曲状（例えば、円弧状）の第１の面Ｓ１を有し、第１の面Ｓ１は、軸方向に伸びている。図１、図２、図３及び図４から判るように、第１の面Ｓ１は、収容部１１の外側面の一部である。
【００２５】
図３及び図４に示すように、連結部材２は、第１の面Ｓ１と接合する湾曲状（例えば、円弧状）の第２の面Ｓ２を有し、第２の面Ｓ２は、軸方向に伸びている。
【００２６】
図３及び図４に示すように、連結部材３は、列方向に隣り合う第１の面Ｓ１の各々と接合する湾曲状（例えば、円弧状）の第３の面Ｓ３を有し、第３の面Ｓ３は、軸方向に伸びている。
【００２７】
図３及び図４に示すように、連結部材４は、行方向に隣り合う第１の面Ｓ１の各々と接合する湾曲状（例えば、円弧状）の第４の面Ｓ４を有し、第４の面Ｓ４は、軸方向に伸びている。
【００２８】
連結部材２には、図４に示すように、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘが設けられている。連結部材３には、図４に示すように、行方向に貫通する貫通孔Ｈ３が設けられている。
【００２９】
図１及び図２に示すように、連結部材２は、隣り合う４つの収容部１１同士の間に形成される間隙に挿入されている。連結部材３は、電池モジュールの最外部に位置し且つ列方向に隣り合う２つの収容部１１同士の間に形成される間隙に挿入されている。連結部材４は、電池モジュールの最外部に位置し且つ行方向に隣り合う２つの収容部１１同士の間に形成される間隙に挿入されている。
【００３０】
図１に示すように、連結部材２及び連結部材３により、列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間には、間隙Ｘが形成されている。行方向に隣り合う間隙Ｘ同士は、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘにより、互いに連通されている。間隙Ｘは、行方向に貫通する貫通孔Ｈ３により、電池モジュールの外部と連通されている。このように、間隙Ｘ、貫通孔Ｈ２ｘ及び貫通孔Ｈ３により、冷却媒体（例えば空気，以下、「冷媒」という）を流通させることが可能な冷却通路が形成されている。
【００３１】
連結部材２及び連結部材４により、行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間には、間隙Ｙが形成されている。
【００３２】
収容部１１は、例えば、円筒状である。言い換えれば、収容部１１の外周面は、円周状である。この場合、第１の面Ｓ１（即ち、収容部１１の外周面の一部）に接合された第２の面Ｓ２は、円周状の収容部１１の外周面の４分の１と接合する４分円状であることが好ましい。これにより、連結部材２により、４つの電池ブロック１をより強固に連結することができる。
【００３３】
同様に、第１の面Ｓ１に接合された第３の面Ｓ３は、円周状の収容部１１の外周面の４分の１と接合する４分円状であることが好ましい。これにより、連結部材３により、２つの電池ブロック１をより強固に連結することができる。
【００３４】
同様に、第１の面Ｓ１に接合された第４の面Ｓ４は、円周状の収容部１１の外周面の４分の１と接合する４分円状であることが好ましい。これにより、連結部材４により、２つの電池ブロック１をより強固に連結することができる。
【００３５】
第１の面Ｓ１（即ち、収容部１１の外側面の一部）に接合された第２の面Ｓ２は、収容部１１の開口一端から開口他端まで伸びていることが好ましい。これにより、連結部材２により、４つの電池ブロック１をより強固に連結することができる。
【００３６】
同様に、第１の面Ｓ１に接合された第３の面Ｓ３は、収容部１１の開口一端から開口他端まで伸びていることが好ましい。これにより、連結部材３により、２つの電池ブロック１をより強固に連結することができる。
【００３７】
同様に、第１の面Ｓ１に接合された第４の面Ｓ４は、収容部１１の開口一端から開口他端まで伸びていることが好ましい。これにより、連結部材４により、２つの電池ブロック１をより強固に連結することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、理解を容易にする為に、図１、図２、図３及び図４において、間隙Ｘ内に露出し、且つ、列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面（図３：ｓ２ｘ，ｓ３参照）の列方向の幅が、ある程度の幅を持つように図示したが、実際には、電池ブロック１の最密充填を考慮して、介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅は、後述の図１１並びに図１２(a) 及び(b) に示すように、小さいことが好ましく、例えば、４ｍｍ以上で且つ８ｍｍ以下であることが好ましい。但し、介在面ｓ２ｘ及び介在面ｓ３の列方向の幅は、貫通孔Ｈ２ｘ及び貫通孔Ｈ３の配設が可能なように、少なくとも、貫通孔Ｈ２ｘ及び貫通孔Ｈ３の列方向の幅と同等であることが好ましい。介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅が、４ｍｍよりも小さい場合には、冷却通路を流通する冷媒の量が少ないため、電池ブロック１の冷却効果を充分に得ることが困難である。一方、介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅が、８ｍｍよりも大きい場合には、冷却通路を流通する冷媒の量は多くなるものの、冷媒の量の増加によって、電池ブロック１の冷却効果を充分に向上させることはできない。なぜなら、電池ブロック１の冷却に貢献する冷媒は、主に、電池ブロック１の近傍領域を流通する冷媒である。電池ブロック１の近傍領域とは、例えば、電池ブロック１から４ｍｍだけ離れた領域を指す。このため、介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅を、８ｍｍよりも大きくしても、電池ブロック１の近傍領域以外の領域を流通する冷媒の量を実質的に増加させるに過ぎず、電池ブロック１の冷却に貢献する冷媒の量を実質的に増加させることはできない。このため、電池ブロック１の冷却効果を充分に向上させることはできない。よって、介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅を、８ｍｍよりも大きくしても、電池ブロック１の冷却効果を充分に向上させることはできず、電池モジュールの体積が無駄に増加するだけである。
【００３９】
同様に、本実施形態では、理解を容易にする為に、図１、図２、図３及び図４において、間隙Ｙ内に露出し、且つ、行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面（図３：ｓ２ｙ，ｓ４参照）の行方向の幅が、ある程度の幅を持つように図示したが、実際には、電池ブロック１の最密充填を考慮して、介在面ｓ２ｙ，ｓ４の行方向の幅は、後述の図１１並びに図１２(a) 及び(c) に示すように、小さいことが好ましく、例えば、０．４ｍｍ程度であることが好ましい。但し、介在面ｓ２ｙ及び介在面ｓ４の行方向の幅の大きさは、少なくとも、連結部材２及び連結部材４の最小肉厚の大きさと同等であることが好ましい。
【００４０】
連結部材２の第２の面Ｓ２、連結部材３の第３の面Ｓ３及び連結部材４の第４の面Ｓ４の各々は、電池ブロック１の第１の面Ｓ１に接合され、この接合は、例えば、接着剤（図示省略）等による化学的接合であることが好ましい。接着剤は、例えば、樹脂からなる。樹脂の具体例としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂又はシリコーン系樹脂等が挙げられ、その構成としては、１液性又は２液性があり、その硬化方法としては、常温型、加熱型、嫌気型又は湿気型等がある。
【００４１】
連結部材２、連結部材３及び連結部材４は、第１に例えば、樹脂からなる。樹脂の具体例としては、例えば、ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate：ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（poly phenylene ether：ポリフェニレンエーテル）、ＰＳ（Poly Styrene：ポリスチレン）、ＰＣ（Poly Carbonate：ポリカーボネート）、ＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide：ポリフェニレンサルファイド）又はＰＩ（Poly Imide：ポリイミド）等が挙げられる。特に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４は、高い電気的絶縁性を持つ樹脂からなることが好ましい。これにより、連結部材２、連結部材３及び連結部材４が、これらと隣り合う電池ブロック１と電気的に接続することを防止することができる。
【００４２】
連結部材２、連結部材３及び連結部材４は、第２に例えば、金属からなる。金属の具体例としては、例えば、アルミニウム等が挙げられる。特に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４は、高い熱伝導性を持つ金属からなることが好ましい。これにより、収容部１１に伝導した電池からの熱を、連結部材２、連結部材３及び連結部材４に効率良く伝導させて放熱することができる。但し、連結部材２、連結部材３及び連結部材４が金属からなる場合、第１に例えば、接着剤は、高い電気的絶縁性を持つ接着剤であることが好ましい。第２に例えば、高い電気的絶縁性を持つ樹脂からなる皮膜により、金属からなる連結部材２、連結部材３及び連結部材４の表面を覆うことが好ましい。これにより、接着剤又は皮膜により、連結部材２と４つの電池ブロック１の各々との間、連結部材３と２つの電池ブロック１の各々との間、及び連結部材４と２つの電池ブロック１の各々との間を電気的に絶縁することができる。
【００４３】
第１に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４が樹脂からなる場合、例えば、射出成形によって、連結部材２、連結部材３及び連結部材４は形成される。第２に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４が金属からなる場合、例えば、鋳造によって、連結部材２、連結部材３及び連結部材４は形成される。
【００４４】
以下に、電池ブロック１の詳細な構造について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、電池ブロックの構造を示す分解斜視図である。図６は、電池ブロックの構造を示す斜視図である。
【００４５】
図５及び図６に示すように、複数の電池１０の各々は、例えば、円筒型電池である。電池１０の外周面は、絶縁性のフィルム（図示省略）で覆われている。なお、本実施形態では、使用される電池１０の種類は、特に制限されず、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池等が使用可能である。
【００４６】
ホルダ１１Ａは、前述の通り、例えば、中空筒状の複数の収容部（パイプ）１１を有し、各収容部１１には、各電池１０が収容される。
【００４７】
電池１０の一方の端部（正極端子１０ａ側）には、絶縁板１２を介して、正極板１３が配置されている。正極板１３により、各電池１０の正極端子１０ａが電気的に並列接続されている。
【００４８】
一方、電池１０の他方の端部（負極端子側）には、絶縁板１４を介して、負極板１５が配置されている。負極板１５により、各電池１０の負極端子（電池ケース）が電気的に並列接続されている。
【００４９】
本実施形態によると、隣り合う収容部１１同士の間に形成される間隙に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４を挿入し、挿入された連結部材２、連結部材３及び連結部材４を、収容部１１に接合させる。これにより、隣り合う電池ブロック１同士を互いに連結することができ、隣り合う電池ブロック１同士が互いに連結された電池モジュールを構成することができる。従って、電池モジュールを有する電池パックの体積エネルギー密度を高めることができる。
【００５０】
さらに、従来のような複数の電池が収容されたケース同士を互いに締結するボルトを不要にすることができる。
【００５１】
さらに、連結部材２及び連結部材３により、列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に、間隙Ｘを形成することができる。さらに、行方向に隣り合う間隙Ｘ同士を、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘにより、互いに連通することができる。さらに、間隙Ｘを、行方向に貫通する貫通孔Ｈ３により、電池モジュールの外部と連通することができる。これにより、間隙Ｘ、貫通孔Ｈ２ｘ及び貫通孔Ｈ３により、冷媒（例えば空気）を流通させることが可能な冷却通路を形成することができる。このため、電池ブロック１を冷却することができる。
【００５２】
さらに、連結部材２及び連結部材４により、行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に、間隙Ｙを形成することができる。このため、電池ブロック１を冷却することができる。
【００５３】
このように、連結部材２、連結部材３及び連結部材４により、隣り合う電池ブロック１同士を互いに連結しつつ、電池ブロック１の冷却を確保することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、図４に示すように、連結部材２に、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘのみを設ける場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５５】
例えば、図７に示すように、連結部材２に、軸方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｚを設けてもよい。貫通孔Ｈ２ｚは、貫通孔Ｈ２ｘと連通していることが好ましい。
【００５６】
このように、連結部材２に、軸方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｚを設ける。これにより、ホルダ１１Ａにおける連結部材２と接合する部分（言い換えれば、冷却通路を流通する第１の冷媒（例えば、空気）に接触しない部分）の熱が、連結部材２に伝導することがあっても、貫通孔Ｈ２ｚを流通する第２の冷媒（例えば、空気）により、連結部材２を冷却することができる。
【００５７】
さらに、貫通孔Ｈ２ｚを、貫通孔Ｈ２ｘと連通させる。これにより、冷却通路を流通する第１の冷媒と貫通孔Ｈ２ｚを流通する第２の冷媒とを交換することができる。具体的には例えば、間隙Ｘを通過中に第１の冷媒が温められることがあっても、間隙Ｘを通過して貫通孔Ｈ２ｘに進入した第１の冷媒を、貫通孔Ｈ２ｚを通して電池モジュールの外部に流出する一方、第２の冷媒を、貫通孔Ｈ２ｚを通して貫通孔Ｈ２ｘに流入することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、図４に示すように、連結部材２に、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘのみを設け、連結部材４に、貫通孔を全く設けない場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８(a) に示すように、連結部材２に、列方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｙを設け、図８(b) に示すように、連結部材４に、列方向に貫通する貫通孔Ｈ４を設けてもよい。貫通孔Ｈ２ｙは、貫通孔Ｈ２ｘと連通していることが好ましい。
【００５９】
このようにすると、列方向に隣り合う間隙（図１：Ｙ参照）同士を、列方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｙにより、互いに連通することができる。さらに、間隙Ｙを、列方向に貫通する貫通孔Ｈ４により、電池モジュールの外部と連通することができる。これにより、間隙Ｙ、貫通孔Ｈ２ｙ及び貫通孔Ｈ４により、冷媒（例えば空気）を流通させることが可能な冷却通路を形成することができる。このため、電池ブロック１を冷却することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、連結部材２，３，４により電池ブロック１をより強固に連結することを目的に、第２，第３，第４の面Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が収容部１１の外周面と接合する部分が、外周面の４分の１である場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２，第３，第４の面Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が収容部１１の外周面と接合する部分を、外周面の４分の１よりも小さくしてもよい。これにより、貫通孔Ｈ２ｘ及び貫通孔Ｈ３の幅を、間隙Ｘの幅よりも大きくすることができ、連結部材２，３により、冷媒の流通が阻害されることを防止して、冷却通路に冷媒を円滑に流通させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、連結部材２，３，４により電池ブロック１をより強固に連結することを目的に、第２，第３，第４の面Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が、収容部１１の開口一端から開口他端まで伸びている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
なお、本実施形態では、ホルダとして、図５に示すように、中空筒状の複数の収容部１１が一体化されたホルダ１１Ａを用いる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、金属（例えばＡｌ）からなるブロック２１に複数の貫通孔Ｈ２１が設けられたホルダ２１Ａを用いてもよい。この場合、各貫通孔Ｈ２１に、各電池が収容され、各貫通孔Ｈ２１の部分は、各電池が収容される収容部である。ホルダ２１Ａは、例えば、鋳造又は切削加工により形成される。
【００６３】
なお、本実施形態では、隣り合う収容部１１同士の間に形成される間隙に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４を挿入し、挿入した連結部材２、連結部材３及び連結部材４を、接着剤等の化学的接合剤により、収容部１１に接合させる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、隣り合う収容部１１同士の間に形成される隙間に、連結部材２、連結部材３及び連結部材４を圧入し、圧入した連結部材２、連結部材３及び連結部材４を、収容部１１に接合させてもよい。
【００６４】
なお、本実施形態では、ホルダ１１Ａの各角部が、湾曲状の第１の面Ｓ１を有する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ホルダ１１Ａの各角部は、直角状の第１の面を有してもよい。但し、この場合、第１の面に接合される第２，第３，第４の面は、第１の面に接合可能なように、湾曲状ではなく、直角状である。
【００６５】
なお、本実施形態では、連結部材２に、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘを設け、連結部材３に、行方向に貫通する貫通孔Ｈ３を設ける場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、連結部材２，３に、貫通孔Ｈ２ｘ，Ｈ３を設けなくてもよい。この場合であっても、連結部材２，３により、列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に、間隙Ｘを形成することができるため、電池ブロック１を冷却することができる。
【００６６】
＜一実施例＞
以下に、本発明に係る電池モジュールの具体的な一実施例について、図１０、図１１及び図１２(a) 〜(c) を参照しながら説明する。図１０は、一実施例の電池モジュールの構造を示す斜視図である。図１１は、一実施例の電池モジュールの構造を示す分解斜視図である。図１２(a) 〜(c) は、連結部材の構造を示す斜視図である。なお、本実施例では、一実施形態と同様の構成要素には、一実施形態と同一の符号を付す。従って、本実施例では、一実施形態と同様の説明を適宜省略する。
【００６７】
図１０及び図１１に示すように、本実施例の電池モジュールは、複数（例えば４つ）の電池ブロック１を備えている。図１１に示すように、連結部材２、連結部材３及び連結部材４により、隣り合う電池ブロック１同士が互いに連結されている。
【００６８】
図１２(a) に示すように、連結部材２は、第２の面Ｓ２を有している。連結部材２には、行方向に貫通する複数（例えば２つ）の貫通孔Ｈ２ｘ、及び軸方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｚが設けられている。貫通孔Ｈ２ｚは、複数の貫通孔Ｈ２ｘの各々と連通している。
【００６９】
図１２(a) に示すように、列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面ｓ２ｘの列方向の幅Ｗ２ｘは、小さく、例えば、４ｍｍである。行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面ｓ２ｙの行方向の幅Ｗ２ｙは、小さく、例えば、０．４ｍｍである。
【００７０】
図１２(b) に示すように、連結部材３は、第３の面Ｓ３を有している。連結部材３には、行方向に貫通する複数（例えば２つ）の貫通孔Ｈ３が設けられている。列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面ｓ３の列方向の幅Ｗ３は、介在面ｓ２ｘの列方向の幅Ｗ２ｘと同一である。
【００７１】
図１２(c) に示すように、連結部材４は、第４の面Ｓ４を有している。行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面ｓ４の行方向の幅Ｗ４は、介在面ｓ２ｙの行方向の幅Ｗ２ｙと同一である。
【００７２】
本実施例によると、一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
さらに、列方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅Ｗ２ｘ，Ｗ３を、小さくする（例えば、４ｍｍ程度）にする。さらに、行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に介在する介在面ｓ２ｙ，ｓ４の行方向の幅Ｗ２ｙ，Ｗ４を、小さくする（例えば、０．４ｍｍ程度）にする。これにより、連結部材２、連結部材３及び連結部材４の体積を最小限にすることができる。このため、電池ブロック１の最密充填を図ることができ、電池パックの体積エネルギー密度を高めることができる。
【００７４】
このように、冷媒が行方向に流通する冷却通路を確保したい場合、言い換えれば、行方向に貫通する貫通孔Ｈ２ｘ，Ｈ３を設けたい場合、介在面ｓ２ｘ，ｓ３の列方向の幅Ｗ２ｘ，Ｗ３を、第１の幅（例えば、４ｍｍ程度）にすればよい。
【００７５】
一方、冷媒が列方向に流通する冷却通路を確保しなくてもよい場合、言い換えれば、列方向に貫通する貫通孔を設けなくてもよい場合、介在面ｓ２ｙ，ｓ４の行方向の幅Ｗ２ｙ，Ｗ４を、第１の幅よりも小さい第２の幅（例えば、０．４ｍｍ程度）にすればよい。なお、本実施例の場合、図１０に示すように、列方向に隣り合う連結部材２と連結部材４との間には、バスバー１６が介在している。言い換えれば、行方向に隣り合う電池ブロック１同士の間に形成される間隙（図１：Ｙ参照）には、バスバー１６が挿入されている。このため、仮に、連結部材２及び連結部材４に、列方向に貫通する貫通孔を設けても、冷媒が列方向に流通する冷却通路を形成することは困難である。よって、電池ブロック１の最密充填を重視して、介在面ｓ２ｙ，ｓ４の行方向の幅Ｗ２ｙ，Ｗ４を、最小限の幅（例えば、０．４ｍｍ程度）にすればよい。
【００７６】
なお、本実施例では、図１２(a) に示すような連結部材２、及び図１２(c) に示すような連結部材４を用いる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７７】
例えば、図１３(a) 及び(b) に示すような凸部Ｐ２を有する連結部材２、及び図１４(a) 及び(b) に示すような凸部Ｐ４を有する連結部材４を用いてもよい。
【００７８】
具体的には、連結部材２は、図１３(a) 及び(b) に示すように、介在面（図１２(a)：ｓ２ｙ参照）と接続し、列方向に突出する凸部Ｐ２を有している。図１３(b) に示すように、凸部Ｐ２は、行方向に隣り合う収容部１１同士の間に介在し、凸部Ｐ２の行方向の側面は、行方向に隣り合う収容部１１から離間している。
【００７９】
連結部材４は、図１４(a) 及び(b) に示すように、介在面（図１２(c)：ｓ４参照）と接続し、列方向に突出する凸部Ｐ４を有している。図１４(b) に示すように、凸部Ｐ４は、行方向に隣り合う収容部１１同士の間に介在し、凸部Ｐ４の行方向の側面は、行方向に隣り合う収容部１１から離間している。
【００８０】
このように、介在面ｓ２ｙ，ｓ４の行方向の幅Ｗ２ｙ，Ｗ４が小さい場合、凸部Ｐ２及び凸部Ｐ４を設けることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、電池パックの体積エネルギー密度を高めることができ、連結部材を用いた電池モジュールに有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１    電池ブロック
２    連結部材（第１の連結部材）
３    連結部材（第２の連結部材）
４    連結部材（第２の連結部材）
Ｓ１    第１の面
Ｓ２    第２の面
Ｓ３    第３の面
Ｓ４    第４の面（第３の面）
Ｈ２ｘ    貫通孔（第１の貫通孔）
Ｈ２ｙ    貫通孔（第１の貫通孔）
Ｈ２ｚ    貫通孔（第２の貫通孔）
Ｈ３    貫通孔（第２の貫通孔）
Ｈ４    貫通孔（第２の貫通孔）
ｓ２ｘ，ｓ２ｙ，ｓ３，ｓ４    介在面
Ｗ２ｘ，Ｗ２ｙ，Ｗ３，Ｗ４    幅
Ｐ２，Ｐ４    凸部
Ｘ，Ｙ    間隙
１０    電池
１１    収容部
１１Ａ    ホルダ
１２    絶縁板
１３    正極板
１４    絶縁板
１５    負極板
１６    バスバー
２１    ブロック
２１Ａ    ホルダ
Ｈ２１    貫通孔
【図１】
2013030430.tif 000003
【図２】
2013030430.tif 000004
【図３】
2013030430.tif 000005
【図４】
2013030430.tif 000006
【図５】
2013030430.tif 000007
【図６】
2013030430.tif 000008
【図７】
2013030430.tif 000009
【図８】
2013030430.tif 000010
【図９】
2013030430.tif 000011
【図１０】
2013030430.tif 000012
【図１１】
2013030430.tif 000013
【図１２】
2013030430.tif 000014
【図１３】
2013030430.tif 000015
【図１４】
2013030430.tif 000016
【図１５】
2013030430.tif 000017